بررسی عددی تاثیر طول و ضخامت صفحه انتهایی پره بر عملکرد هیدرودینامیکی پروانه دریایی

هدف از این مقاله کاهش تاثیر گردابه نوک در پروانه های دریایی با استفاده از اضافه نمودن صفحه انتهایی به نوک پره جهت کاهش قدرت گردابه، افزایش راندمان هیدرودینامیکی و در نتیجه استخراج نقطه بهینه مطلوب می باشد. جهت مدلسازی هندسی و شبیه سازی عددی پروانه از یک کد عددی بر اساس روش المان مرزی تحت فرترن استفاده شده است. با توجه به فعالیت های انجام شده در گذشته در زمینه صفحه انتهایی بر روی نوک پره پروانه، لذا تغییرات هندسی صفحه انتهایی بر اساس دو پارامتر طول صفحه و ضخامت صفحه به هدف اصلی در این مقاله لحاظ گردید. در ابتدا جهت اعتبار سنجی نتایج عددی کد المان مرزی با داده های تجربی از یک نمونه هندسه بنچمارک پروانه dtmb4119 استفاده گردید و ضرایب انتگرالی مانند ضریب تراست، گشتاور در ضرایب پیشروی مختلف استخراج و مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج بدست آمده انطباق خوبی مابین نتایج عددی و داده های تجربی وجود دارد. در ادامه جهت انجام فعالیت اصلی از یک نمونه هندسه پروانه 4 پره ای سری mau استفاده شده است. در ابتدا استقلال شبکه بر روی هندسه برای ضرایب عملکردی پروانه انجام شده است و سپس در ادامه برای تغییرات هندسی طولی صفحه انتهایی 20 حالت و برای تغییرات ضخامت 9 حالت در نظر گرفته شده است. آنالیز عددی مربوطه با استفاده از کد عددی المان مرزی در نسبت گام های مختلف (p/d) و ضرایب پیشروی متفاوت انجام شده و بانکی از نتایج عملکردی پروانه برای حالات مختلف استخراج شده است. فراوانی این داده ها در حدود 1000 داده می باشد. نتایج نهایی نشان می دهد که افزایش طول صفحه انتهایی سبب افزایش راندمان هیدرودینامیکی بیشتری نسبت به افزایش ضخامت می شود.